移動(dòng)機(jī)器人助力汽車(chē)制造業(yè)“逆風(fēng)翻盤(pán)”

高工機(jī)器人網(wǎng)
開(kāi)年疫情重創(chuàng)國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造業(yè),據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù),第一季度新車(chē)銷(xiāo)量呈斷崖式下滑,僅為367.2萬(wàn)輛,同比下降42.4%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明,2020年1—3月份,汽車(chē)制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入同比下降30.9%,利潤(rùn)總額同比下滑80.2%。

開(kāi)年疫情重創(chuàng)國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造業(yè),據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù),第一季度新車(chē)銷(xiāo)量呈斷崖式下滑,僅為367.2萬(wàn)輛,同比下降42.4%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明,2020年1—3月份,汽車(chē)制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入同比下降30.9%,利潤(rùn)總額同比下滑80.2%。

汽車(chē)銷(xiāo)量下滑并非只反映終端需求疲弱,更主要是產(chǎn)量受限所致,上游零部件、配套加工設(shè)備、工廠(chǎng)員工遲遲“缺位”,車(chē)企內(nèi)心著急卻只能干瞪眼。

“窮則思變”,汽車(chē)制造商紛紛開(kāi)始尋求短期替代和解決方案,以降低因零部件供應(yīng)造成的停工風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間調(diào)整,不少車(chē)企巨頭的上下游供應(yīng)鏈重新得到整合。然而這時(shí)他們卻發(fā)現(xiàn),員工短缺的問(wèn)題遲遲無(wú)法得到解決,由于疫情管控的需要,務(wù)工人員的流動(dòng)變得極為困難。

疫情之下現(xiàn)危機(jī) 車(chē)企急尋機(jī)器人

事實(shí)上,“缺人”并不是疫情帶來(lái)的新情況,對(duì)汽車(chē)業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)來(lái)說(shuō),這是行業(yè)一直以來(lái)面臨的困境。汽車(chē)行業(yè)首先作出應(yīng)對(duì),最早到60多年前,就有企業(yè)引入工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)人工“手臂”替代,如SCARA、六軸機(jī)器人等,也有代替人“腳”功能的AGV,發(fā)展至今,汽車(chē)已是機(jī)器人部署數(shù)量最多的行業(yè)。

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相比之下,自主移動(dòng)機(jī)器人(Autonomous Mobile Robots,簡(jiǎn)稱(chēng)AMR)仍然是相對(duì)較新的事物。在丹麥自主移動(dòng)機(jī)器人企業(yè)名傲移動(dòng)機(jī)器人(Mobile Industrial Robots,簡(jiǎn)稱(chēng)MiR)看來(lái),如果把AGV比作火車(chē),AMR便可以理解為是貨車(chē)。

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,使用火車(chē)去進(jìn)行運(yùn)輸貨物,成本比使用貨車(chē)要更低,但是由于受到鐵軌的限制,火車(chē)運(yùn)輸?shù)奈恢镁椭荒軓囊粋€(gè)火車(chē)站到另一個(gè)火車(chē)站,而使用貨車(chē)去進(jìn)行運(yùn)輸,靈活性就要高很多。

疫情下,訂單似乎始終很難履行,這讓汽車(chē)零部件供應(yīng)商承受了巨大的壓力,迫使他們優(yōu)化靈活性,同時(shí)最大程度減少停機(jī)時(shí)間。這意味著叉車(chē)和AGV等舊技術(shù)再無(wú)法勝任工作,因?yàn)樗鼈冃枰^(guò)多的時(shí)間和成本來(lái)改變生產(chǎn)布局和基礎(chǔ)設(shè)施。

相比之下,AMR可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃,能夠靈活避開(kāi)障礙。這意味著和類(lèi)Kiva二維碼機(jī)器人相比,AMR可以與人類(lèi)員工共享空間并解決安全問(wèn)題。

此外,AMR還可快速安裝使用及變更工作任務(wù),在進(jìn)行設(shè)置時(shí)無(wú)需事先掌握技術(shù)知識(shí),即能輕松部署。在A(yíng)MR上還可以輕松添加頂部模塊,根據(jù)特定需求改變,從而進(jìn)一步提高靈活性。更值得一提的是,AMR還能非常方便地與企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行集成。

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MiR告訴「高工機(jī)器人」,應(yīng)用AMR能幫助企業(yè)降本增效。汽車(chē)行業(yè)還面臨著預(yù)算不斷緊縮的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí),需要進(jìn)一步優(yōu)化勞動(dòng)力成本。法律和社會(huì)壓力日益增加,要求汽車(chē)企業(yè)維持安全和舒適的工作環(huán)境,這也進(jìn)一步增加了企業(yè)的壓力。

鑒于所有這些因素,讓員工完成那些存在傷害風(fēng)險(xiǎn)的重復(fù)性工作,就不具備合理性,因?yàn)橛幸恍┳詣?dòng)化技術(shù)能夠分擔(dān)這種工作,還能培訓(xùn)一些工人來(lái)填充高級(jí)職位。通過(guò)讓AMR加入員工隊(duì)伍,汽車(chē)行業(yè)能夠節(jié)省寶貴的工時(shí),使員工可以在更安全的環(huán)境中從事復(fù)雜且更有價(jià)值的工作。

事實(shí)上,對(duì)包括豐田在內(nèi)的全球企業(yè)高層決策者的一項(xiàng)近期調(diào)查表明,64% 的汽車(chē)行業(yè)決策者相信 AMR 將改善運(yùn)營(yíng)的成本、安全性和質(zhì)量。

深耕汽車(chē)行業(yè) MiR順勢(shì)而為

MiR已深耕汽車(chē)行業(yè)多年,廣泛服務(wù)于大眾、福特、偉世通、Stera等大車(chē)企及零部件廠(chǎng)商,其產(chǎn)品一直以“高安全性”著稱(chēng),應(yīng)用于汽車(chē)物料產(chǎn)品、托盤(pán)、零部件的運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。

對(duì)于汽車(chē)工廠(chǎng)來(lái)說(shuō),把機(jī)器人部署在工作車(chē)間,作業(yè)安全是首要問(wèn)題。不少企業(yè)負(fù)責(zé)人坦言,第一次把機(jī)器人引入工廠(chǎng)時(shí),員工都表示很害怕,十分擔(dān)心發(fā)生事故。而使用MiR自主移動(dòng)機(jī)器人則不用考慮這個(gè)問(wèn)題。

MiR自主移動(dòng)機(jī)器人利用先進(jìn)的雙激光掃描儀方式進(jìn)行導(dǎo)航并實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙,還配備雙3D相機(jī)、24個(gè)用于檢測(cè)腳部和托盤(pán)的接近傳感器以及額外傳感輸入以提升安全性。而這些在MiR看來(lái)還不夠,MiR自主移動(dòng)機(jī)器人還專(zhuān)門(mén)設(shè)立安全區(qū),并通過(guò)機(jī)器人編程進(jìn)一步優(yōu)化安全性。

據(jù)了解,緊急停車(chē)、區(qū)域切換、人員檢測(cè)和超速檢測(cè)是AMR的四大強(qiáng)制要求,所有MiR自主移動(dòng)機(jī)器人都包含這些功能。

而為了應(yīng)對(duì)與負(fù)載和容量相關(guān)的危險(xiǎn),MiR還在MiR500 和MiR1000等產(chǎn)品中集成區(qū)域屏蔽、安全限制速度、安全保護(hù)停車(chē)、移動(dòng)能力和系統(tǒng)緊急停車(chē)五大安全功能。

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在保障安全性的基礎(chǔ)上,MiR還尤其注重自主移動(dòng)機(jī)器人的靈活性,即使在狹窄的空間內(nèi),它也能實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)。MiR自主移動(dòng)機(jī)器人通過(guò)自身的邏輯判斷來(lái)幫助自主移動(dòng)機(jī)器人判斷前方障礙物是人還是物件,會(huì)移動(dòng)還是靜止,從而相應(yīng)的采取繞開(kāi)或保持行走路線(xiàn)等不同的行為。

此外,MiR開(kāi)發(fā)的Fleet車(chē)隊(duì)管理系統(tǒng),使得MiR自主移動(dòng)機(jī)器人在多機(jī)協(xié)作下可以提前預(yù)測(cè)阻塞區(qū)域或大流量區(qū)域,并重新規(guī)劃路線(xiàn),而不是進(jìn)入阻塞區(qū)域后再調(diào)整路線(xiàn)。

更值得一提的是,MiR自主移動(dòng)機(jī)器人的開(kāi)放式平臺(tái),可輕松使用不同的頂部模塊,如可以搭配機(jī)械臂,“手腳并用”,輕松完成上下料移動(dòng)搬運(yùn)等任務(wù)。對(duì)于終端用戶(hù)十分友好,使用起來(lái)易上手,無(wú)須事先有經(jīng)驗(yàn)便可操作。

相較于普通人力來(lái)說(shuō),MiR自主移動(dòng)機(jī)器人不知“疲倦”。它可以持續(xù)無(wú)間歇地運(yùn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間,且易于操控和查看,從而實(shí)現(xiàn)人力資源效益的最大化。

降本增效 MiR讓客戶(hù)嘗到甜頭

除了深耕自主移動(dòng)機(jī)器人技術(shù),反復(fù)打磨精進(jìn),MiR在產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用上,也多從客戶(hù)角度出發(fā),突破解決產(chǎn)品落地的一系列痛難點(diǎn),備受終端用戶(hù)好評(píng)。

以MiR100為例,它曾被部署在福特西班牙車(chē)身工廠(chǎng),在工人和機(jī)器人站之間運(yùn)輸備件和焊接材料。福特工廠(chǎng)在引入MiR100前,擔(dān)心機(jī)器人難以適應(yīng)高強(qiáng)度作業(yè)環(huán)境,特意將其命名為“生存號(hào)”,以期其能在汽車(chē)工廠(chǎng)極度惡劣的環(huán)境中生存下來(lái)。

然而在部署完1臺(tái)MiR100不久之后,便打消了所有疑慮。福特西班牙工廠(chǎng)的負(fù)責(zé)人表示,MiR100大幅提升了工業(yè)材料與裝配備件從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸?shù)椒峙渲廉a(chǎn)線(xiàn)的效率,使得寶貴的人力資源能夠騰挪出來(lái),投入到更高價(jià)值的工作中去。

更為重要的是,在此期間,工廠(chǎng)從未發(fā)生機(jī)器人傷人事件,MiR100的靈活性與安全性得到事實(shí)驗(yàn)證。后續(xù),福特在西班牙工廠(chǎng)再次部署了兩臺(tái)新的MiR100。

法國(guó)跨國(guó)集團(tuán)TBI旗下專(zhuān)門(mén)從事汽車(chē)行業(yè)塑料配件注塑加工的公司TB Spain Injection家則對(duì)MiR200情有獨(dú)鐘。

該公司的西班牙北部維戈工廠(chǎng)以往包裝材料的供應(yīng)都是由人工完成的,需要兩名倉(cāng)庫(kù)工人用叉車(chē)將裝有箱子的托盤(pán)運(yùn)至生產(chǎn)區(qū)并放在機(jī)器旁邊,以便操作人員取用。通常,倉(cāng)庫(kù)工人運(yùn)送的材料會(huì)超過(guò)需要的數(shù)量,確保操作員有足夠的物資,使得機(jī)器周?chē)逊e了大量托盤(pán),占用了很多地面空間,還有可能導(dǎo)致操作員意外絆倒。

而在部署完兩臺(tái)MiR200后,機(jī)器人配備自動(dòng)貨架,可以從倉(cāng)庫(kù)取走包裝材料,送至生產(chǎn)線(xiàn),然后帶著包裝好的成品返回,幫助工廠(chǎng)大大節(jié)省了地面空間,使生產(chǎn)機(jī)器的數(shù)量從原來(lái)的9臺(tái)增加到15臺(tái)。

鑒于MiR200帶來(lái)的良好使用體驗(yàn),TBSI正在評(píng)估部署更多MiR機(jī)器人在內(nèi)部運(yùn)輸大宗貨物的可行性。

MiR500則在為企業(yè)降本增效方面表現(xiàn)尤為突出。作為一家為汽車(chē)客戶(hù)提供制造、裝配和自動(dòng)化服務(wù)的國(guó)際化制造商,SteraTechnologies的圖爾庫(kù)工廠(chǎng)引入MiR500以及MiR500 EU托盤(pán)升降機(jī),使Stera的營(yíng)業(yè)額得到顯著增長(zhǎng)。

“MiR自主移動(dòng)機(jī)器人支持敏捷的工作環(huán)境,當(dāng)我們部署好MiR系統(tǒng)后,工廠(chǎng)布局不必進(jìn)行任何改動(dòng)。而這是其他系統(tǒng)如傳統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)做不到的。”Stera圖爾庫(kù)工廠(chǎng)業(yè)務(wù)總監(jiān)JariIsatolo指出。

全球汽車(chē)電子產(chǎn)品供應(yīng)商偉世通也嘗到過(guò)使用MiR自主移動(dòng)機(jī)器人的甜頭。

為實(shí)現(xiàn)工作流程自動(dòng)化和降低工傷風(fēng)險(xiǎn),偉世通雷諾薩工廠(chǎng)最開(kāi)始嘗試使用送貨列車(chē)來(lái)解決。然而在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),送貨列車(chē)的負(fù)載重量能力和每天交付到生產(chǎn)線(xiàn)的速度均達(dá)不到要求。

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在了解到MiR自主移動(dòng)機(jī)器人的性能和優(yōu)點(diǎn)后,偉世通公司在雷諾薩工廠(chǎng)部署了7臺(tái)MiR自主移動(dòng)機(jī)器人AMR。

其中6臺(tái)MiR自主移動(dòng)機(jī)器人在倉(cāng)庫(kù)和生產(chǎn)區(qū)之間來(lái)往運(yùn)輸,而另外1臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人則自動(dòng)拾取電子元器件,并將它們傳送到SMT機(jī)器。這7臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人可以互相通信,以確保有效的傳送路線(xiàn)。而工廠(chǎng)管理者通過(guò)使用MiR Fleet ,可以在一個(gè)屏幕上準(zhǔn)確跟蹤所有自主移動(dòng)機(jī)器人。

MiR自主移動(dòng)機(jī)器人允許工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)自己的用戶(hù)界面,并根據(jù)需要定制功能,包括支援、自動(dòng)錯(cuò)誤解決方案和任務(wù)編程等,這些都可通過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)的信息亭中的一個(gè)按鈕來(lái)控制。

“1臺(tái)MiR自主移動(dòng)機(jī)器人就可以自行管理三條生產(chǎn)線(xiàn),7臺(tái)自主移動(dòng)機(jī)器人一天能連續(xù)工作三班,大大提高了我們的生產(chǎn)力。”偉世通雷諾薩工廠(chǎng)經(jīng)理Arturo Robledo Ulloa如是說(shuō)。

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MiR的市場(chǎng)布局不僅在國(guó)外,自2017 年正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),MiR一路高歌猛進(jìn)。MiR表示,中國(guó)現(xiàn)已成為其最為重視的全球戰(zhàn)略市場(chǎng)之一,MiR將不斷加大投入,提升本土運(yùn)營(yíng)能力,以增強(qiáng)對(duì)本土經(jīng)銷(xiāo)體系及客戶(hù)的全面支持。“中國(guó)的疫情應(yīng)對(duì)工作做得非常好,我們預(yù)計(jì)今年和世界其他國(guó)家地區(qū)相比,中國(guó)市場(chǎng)會(huì)增長(zhǎng)得更快。”

對(duì)車(chē)企來(lái)說(shuō),最糟糕的一段日子已經(jīng)過(guò)去。以中國(guó)為例,據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)公布數(shù)據(jù),9月國(guó)內(nèi)汽車(chē)銷(xiāo)量256.5萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)12.9%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明,汽車(chē)制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入和利潤(rùn)同比分別增長(zhǎng)15.94%和30.92%。自主移動(dòng)機(jī)器人陪伴汽車(chē)制造商走過(guò)“至暗時(shí)刻”,將迎來(lái)逆風(fēng)翻盤(pán)。

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